[发明专利]套内外物质阻抗计算、关系确定、固井评价方法和设备

说明书

本发明实施例提供了一种套内外物质阻抗计算方法、套管内外物质阻抗与兰姆波衰减关系确定方法、套管内外物质阻抗与共振波共振效率关系确定方法、固井质量评价方法和计算机设备。所述套内外物质阻抗计算方法包括：设置兰姆波测量设备与共振波测量设备指向套管内同一位置，获得兰姆波衰减测量值与共振波共振效率测量值；根据所述兰姆波衰减测量值和预先确定的套管内外物质阻抗与兰姆波衰减的第一函数关系，以及根据所述共振波共振效率测量值和预先确定的套管内外物质阻抗与共振效率的第二函数关系，计算获得套管内外物质的阻抗值。本发明实施例方案提高了对套后物质阻抗反演的精准度，并能同时计算套管内流体物质的声阻抗。

技术领域

本文涉及套管井固井质量检测领域，尤其涉及套内外物质阻抗计算、关系确定、固井评价方法和设备。

背景技术

在套管井固井质量检测领域，具有多种测量仪器，声波类仪器为主要仪器，如：早期的声波幅度，中期的声幅变密度测井仪(CBL-VDL)，近期的扇区水泥胶结测井仪(SBT)。比较先进的固井质量检测仪器有：斯伦贝谢USI超声波成像测井仪、哈里伯顿CAST测井仪、中海油田服务股份有限公司多功能超声成像仪MUIL都是利用脉冲回波计算套后声阻抗值，根据声阻抗值判定套后介质(物质)状态，进而评价固井质量。

中早期声波仪器要求套管井内物质为水，井内存在泥浆对测量影响巨大，如果用现有处理水环境测量资料的技术，处理泥浆井测量资料，则会出现严重偏差。

发明内容

本发明实施例提供了一种套管内外物质阻抗计算方法、套管内外物质阻抗与兰姆波衰减关系确定方法、套管内外物质阻抗与共振波共振效率关系确定方法、固井质量评价方法和计算机设备，能够解决套管井内物质阻抗不确定时，声波资料不能定量计算套后物质阻抗的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种套管内外物质阻抗计算方法，包括：

设置兰姆波测量设备与共振波测量设备指向套管内同一位置，获得兰姆波衰减测量值与共振波共振效率测量值；

根据所述兰姆波衰减测量值和预先确定的套管内外物质阻抗与兰姆波衰减的第一函数关系，以及根据所述共振波共振效率测量值和预先确定的套管内外物质阻抗与共振效率的第二函数关系，计算获得套管内外物质的阻抗值。

另一方面，本发明实施例还提供了一种套管内外物质阻抗与兰姆波衰减关系确定方法，包括：

采用测量设备测量套管在不同环境条件下的兰姆波测量值，所述环境条件包括以下一种或多种：套管厚度、套管内物质、套管外物质；

根据所述兰姆波测量值反演得到套管内外物质阻抗与兰姆波衰减的第一函数关系：Zoutl＝f₁(Zinl,Att,H)，其中，Zoutl表示兰姆波测量时的套管外物质阻抗值，Zinl为兰姆波测量时的套管内物质阻抗值，Att为兰姆波在套管中传播时的衰减，H为套管壁厚度。

另一方面，本发明实施例还提供了一种套管内外物质阻抗与共振波共振效率关系确定方法，包括：

采用测量设备测量套管在不同环境条件下的共振波共振效率测量值，所述环境条件包括以下一种或多种：套管厚度、套管内物质、套管外物质；

根据所述共振波共振效率测量值反演得到套管内外物质阻抗与共振波共振效率的第二函数关系：Zoutg＝f₂(Zing,b,H)，其中，Zoutg表示共振波测量时的套管外物质阻抗值，Zing为共振波测量时的套管内物质阻抗值，b为共振波的共振效率测量值，H为套管厚度。

另一方面，本发明实施例还提供了一种固井质量评价方法，采用前述所述方法计算得到套管外物质阻抗值，判断所述套管外物质阻抗值如果大于第一阈值，确定固井质量合格，判断所述套管外物质阻抗值如果小于第二阈值，确定固井质量不合格，所述第二阈值≤第一阈值。